وبلاگ

1-3- اهداف پایان نامه………………………………………………………………………………………………..5
1-4- سازماندهی پایان نامه………………………………………………………………………………………….5
فصل دوم: کیفیت توان در بازار برق تجدید ساختار یافته
2-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………8
2-2- صنعت برق سنتی………………………………………………………………………………………………8
2-3- انگیزه های تجدید ساختار صنعت برق…………………………………………………………………9
2-4- عوامل موثربر روند تجدید ساختار……………………………………………………………………….9
2-5-مدل های اجرایی ساختار صنعت برق………………………………………………………………….12
2-5-1- مدل انحصاریکپارچه عمودی……………………………………. …………………………………13
2-5-2- مدل انحصارخریدار……………………………………………………………………………………..14
2-5-3 – مدل رقابت دربازارعمده فروشی………………………………………………………………….15
2-5-4- مدل انتخاب کامل مشتری…………………………………………………………………………….17
2-6- مراحل هشتگانه اصلاحات درصنعت برق……………………………………………………………19
2-7- کیفیت توان در بازار برق تجدید ساختار یافته……………………………………………………..22
2-8- ملزومات قراردادهای کیفیت توان………………………………………………………………………25
2-9- قراردادهای بین شرکت های مختلف………………………………………………………………….24
2-10- مانیتورینگ وارزیابی کیفیت توان……………………………………………………………………..26
2-11- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………..29
فصل سوم: تجهیزات جبران سازی پدیده های کیفیت توان
3-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………..31
3-2- فیلتر اکتیوموازی…………………………………………………………………………………………….32
3-2-1- توصیف کلی فیلتراکتیو موازی……………………………………………………………………..32
3-2-2 -مدار های قدرت فیلتر اکتیو موازی………………………………………………………………33
3-2-3- استراتژی کنترلی فیلتر اکتیو موازی……………………………………………………………….35
3-2-4- شبیه سازی فیلتر اکتیو موازی………………………………………………………………………35
3-3- فیلتر اکتیو سری…………………………………………………………………………………………….37
3-3-1- مدار قدرت فیلتر اکتیو سری……………………………………………………………………….38
3-3-2- کنترل کننده فیلتراکتیوسری…………………………………………………………………………39
3-3-3- شبیه سازی فیلتر اکتیو سری……………………………………………………………………….39
3-4- جبران ساز یکپارچه کیفیت توان……………………………………………………………………..41
3-4-1- توصیف کلی جبران ساز یکپارچه

کیفیت توان……………………………………………..41
3-4-2- مدارقدرت جبران ساز یکپارچه کیفیت توان………………………………………………………………..42
3-4-3- کنترل کننده جبران ساز یکپارچه کیفیت توان……………………………………………………………..43
3-4-4- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان……………………………………………….44
3-5- جبران ساز یکپارچه کیفیت توان چند مبدله…………………………………………………………46
3-5-1- استراتژی کنترل…………………………………………………………………………………………..47
3-6- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………….48
فصل چهارم: ارتقاء کیفیت توان در شبکه های تجدید ساختار یافته با استفاده از جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزاشده
4-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………….51
4-2- جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده…………………………………………………………51
4-3- ایده اصلی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده………………………………………….52
4-4- عملکرد جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده……………………………………………..54
4-5- استراتژی کنترل……………………………………………………………………………………………….59
4-5-1-کنترل جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده بر پایه استفاده از حلقه قفل فاز
توسعه یافته……………………………………………………………………………………………………….60
4-5-2- کنترل جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده برپایه استفاده از تئوری توان
لحظه ای…………………………………………………………………………………………………………..71
4-5-3- روش کنترل تک سیکلی……………………………………………………………………………71
4-6-نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………..74
فصل پنجم: شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با روش کنترل پیشنهادی
5-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………77
5-2- معرفی شبکه مورد مطالعه…………………………………………………………………………………77
5-3- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با استراتژی کنترل مبتنی بر
حلقه قفل فاز توسعه یافته………………………………………………………………………………………….80
5-4- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با استراتژی کنترل مبتنی بر
تئوری توان لحظه­ای و استفاده از کنترل هیسترزیس و SPWM…………………………………….86
5-5- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با استراتژی کنترل مبتنی بر
تئوری توان لحظه ای و استفاده از کنترل تک سیکلی……………………………………………………89
5-6- مقایسه نتایج…………………………………………………………………………………………………..93
5-7- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………….96
فصل ششم: نتیجه گیری وپیشنهادات
6-1- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………….98
6-2- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………99
منابع ومأخذ…………………………………………………………………………………………………………..100
چکیده:
درسالیان اخیر توجه به بهره­وری و راندمان بالا درصنایع مختلف، دامنه کاربرد تجهیزات الکترونیک قدرت را به سرعت گسترش داده است. این تجهیزات بدلیل داشتن مشخصه غیرخطی، باعث افزایش مشکلات کیفیت توان در شبکه­های توزیع شده­اند. از طرف دیگر با توجه به پیشرفت تکنولوژی واستفاده گسترده از کامپیوتر در کنترل سیستم­های صنعتی، حساسیت بارها به پدیده­های کیفیت توان نیز افزایش یافته است.
حال در چنین شرایطی با توجه به طرح موضوع تجدید ساختار درصنعت برق، یکی از پارامترهایی که در فضای رقابتی بازار برق می­ تواند بسیارموثرباشد ارائه برق با کیفیت و قیمت متنوع جهت مصرف­کنندگان با درجه حساسیت مختلف است. ازجمله تجهیزاتی که برای بهبود کیفیت توان مورد استفاده قرار می­گیرد جبران ساز یکپارچه کیفیت توان UPQC می­باشد که از دو واحد سری وموازی تشکیل شده است. این تجهیز درمجاورت بارهای حساس قرار گرفته و ضمن بهبود کیفیت ولتاژ تحویلی به مصرف­کننده، کیفیت جریان کشیده شده از شبکه را نیز بهبود می­بخشد.
در این پایان نامه با الهام از عملکرد UPQC ساختارجدیدی به منظور بهبود کیفیت توان(در شبکه­هایی که از بارهای مختلف بادرجه حساسیت متفاوت تشکیل شده­اند)، و روش کنترل مناسب آن معرفی شده است.دراین ساختار واحد سری در محل پست قرار گرفته و کیفیت ولتاژ را بهبود می­بخشد و واحد موازی از چند قسمت تشکیل می­شود که هر یک در مجاورت یکی از بارهای حساس قرار می­گیرند تا ضمن جبران­سازی هارمونیکی جریان، در زمان بروز قطعی ولتاژ تغذیه بارهای حساس را تأمین نماید. شبیه سازی­های انجام گرفته در محیط نرم افزار PSCAD قابلیت تجهیز معرفی شده و روش کنترلی پیشنهادی آن را در جبران سازی مشکلات ولتاژ و جریان نمایش می­ دهد.
فصل اول: مقدمه
1-1- موضوع تحقیق
امروزه فیلترهای اکتیو نقش مهمی را در بهبود مشکلات کیفیت توان در سیستم­های توزیع ایفا می­کنند. افزایش روز افزون بارهای غیر خطی اعم از یکسوکننده­های دیودی و تریستوری، کوره های قوسی و….درسیستم های توزیع منجر به بروز مشکلات کیفیت توان وتأثیر متقابل آن برروی بارهای تغذیه شونده از آن شین می­شوند. از طرف دیگر،به دلیل محدودیت های در نظر گرفته شده توسط استاندارد های بین المللی مختلف به خصوص برای مصرف کننده­های صنعتی، کاهش مشکلات هارمونیکی ناشی از بار به عنوان یک ضرورت مطرح می­گردد[1].
برای بهبودو ارتقاء کیفیت توان ارائه شده به مصرف کنندگان انواع مختلفی از جبران­سازها معرفی شده­اند. فیلترهای پسیو به عنوان اولین جبران سازها به منظور حذف هارمونیک­های جریان و بهبود ضریب توان معرفی شده اند.اگر چه این دسته از فیلترها از سادگی وهزینه کمی برخوردارند، ولی به دلیل تأثیر امپدانس خط واحتمال بروز مشکلات رزونانسی، عدم توانایی در حذف چندین مولفه هارمونیکی و…. ازمقبولیت کمی برخوردارند[2]. به همین دلیل تحقیقات مختلف وگسترده ای در زمینه طراحی سایرجبران سازها انجام گرفته است.
فیلترهای اکتیو قدرت یکی از جبران سازهایی می­باشند که امروزه از کاربرد وسیعی در سیستم های توزیع برخوردارند که قابلیت حذف تمامی هارمونیک­های ناخواسته، بهبود ضریب توان و عدم تعادل را دارا هستند.در چند دهه اخیر ساختارهای مختلفی از فیلترهای اکتیو ارائه شده است که از جمله آن ها فیلترهای اکتیو سری،موازی،فیلترهای ترکیبی، UPQC و… می­باشند. همچنین روش های کنترلی مختلفی در حوزه فرکانس وحوزه زمان به منظور کنترل فیلترهای اکتیو ارائه گردیده است.
در این تحقیق روشی مناسب در جهت ارتقاء کیفیت توان ارائه شده است. دراین ارتباط بیان چند مسئله ضروری است. نخست آنکه بهبود کلی کیفیت توان ارائه شده به مصرف کننده وظیفه شرکت های فروشنده برق می باشد.اما مسئله قابل طرح در اینجا این نکته است که این شرکت­ها تا چه اندازه وظیفه بهبود کیفیت توان را برعهده دارند واگر مصرف کننده­ای خواهان کیفیت توان بالاتراز آنچه که دراستانداردهای بین المللی، که شرکت های فروش برق موظف به تأمین آن هستند، باشد چطور وچگونه می توان این خواسته را برای او تأمین کرد؟
لذا این تحقیق سعی در ارائه راه کاری جهت تأمین کیفیت توان در سطوح و قیمت های مختلف کرده است. در این روش بهبود کلی کیفیت توان برای همه مصرف کنندگان صورت خواهد پذیرفت و برخی قابلیت های ویژه برای مصرف کنندگان حساسی که نیاز به کیفیت توان بالاتر دارند ارائه می شود. برای دستیابی به این هدف ساختار جدیدی که الهام گرفته از ساختار جبران ساز یکپارچه کیفیت توان می باشد معرفی خواهد شد و با استفاده از تئوری توان لحظه ای روش کنترل ساده و کارایی برای آن ارائه خواهد گردید.
2-1- بیان مسئله وسوابق تحقیقات صورت گرفته
درسالیان اخیر، لزوم افزایش بهره وری و دست­یابی به راندمان بالا در صنایع مختلف باعث گسترش استفاده ازتجهیزات الکترونیک قدرت شده است. این تجهیزات بدلیل داشتن مشخصه غیرخطی باعث گسترش اغتشاشات کیفیت توان از جمله هارمونیک­ها در شبکه توزیع می­شوند. از طرف دیگر افزایش مصرف کنندگان نیزباعث گسترش شبکه های توزیع و در نتیجه افزایش اغتشاشات کیفیت توان به ویژه کمبود و بیشبود ولتاژ شده است.
با توجه به موارد فوق امروزه کیفیت توان از اهمیت بالایی برای مصرف کنندگان برخوردار است چرا که خسارات ناشی از کیفیت توان پایین، بسیار بالا می باشد. به عنوان مثال اگر در اثر عملکرد یک کلید قدرت، خط تولید یک کارخانه متوسط، از کار افتاده و برای راه اندازی مجدد آن 4 ساعت وقت لازم باشد، این کارخانه حدود 10000 هزار دلار متضرر می­شود[3]. لذا استفاده ازتجهیزات جبران سازی ازجمله فیلترهای اکتیو و جبرانساز یکپارچه کیفیت توان اجتناب ناپذیر است.
باتوجه به این که درشبکه های تجدید ساختاریافته یکی از ابزارهای رقابت بین شرکت­های برق ارائه کیفیت توان در سطوح و قیمت­های مختلف با توجه به نیاز مصرف­کنندگان می­باشد، لذا دراین